盐胁迫对两个黑麦草品种种子萌发期生理特性的影响

辛慧慧

（新疆维吾尔自治区草原总站，新疆 乌鲁木齐 830049）

盐胁迫对两个黑麦草品种种子萌发期生理特性的影响

辛慧慧

（新疆维吾尔自治区草原总站，新疆 乌鲁木齐 830049）

10.16863/j.cnki.1003-6377.2017.04.008

为了解多年生黑麦草草坪型品种凤凰和饲用型品种夜影萌发期的耐盐性，采用营养液水培育苗法，利用NaCl(氯化钠)模拟盐分胁迫，研究记录不同品种在盐胁迫下其发芽率、活力指数、丙二醛含量、相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等指标的变化。综合分析各指标得出随盐浓度的增加，发芽率和活力指数呈下降趋势，丙二醛含量和相对电导率呈升高趋势，可溶性蛋白和可溶性糖含量呈先升高后降低的趋势，且饲用型黑麦草的变化趋势小于草坪型黑麦草的变化趋势。结果表明：饲用型黑麦草品种夜影的耐盐性好于草坪型黑麦草品种凤凰。

饲用型；草坪型；耐盐性

我国各类盐渍化土壤面积为3467万hm2，而且还在逐年增加，土壤盐渍化已经成为影响生态环境和农业生产的重要制约因素。尤其在新疆就有盐（碱——化土壤560万hm2，约占中国盐碱土壤的1/4[1-3]。黑麦草（Lolium perenne L.）是多年生植物，营养价值高，富含蛋白质、矿物质和维生素，饲用型黑麦草是禾本科牧草中可消化物质产量最高的牧草之一，是优质的放牧用牧草，具有生长快、分蘖多、能耐牧等优点。草坪型黑麦草也是高尔夫球道常用草种。盐胁迫使植物体内外的压力平衡被破坏，导致植物吸水困难，细胞内代谢平衡被破坏并积累过多的活性氧，导致膜系统结构和功能受损，从而引起细胞内各种水溶性物质不同程度外渗，外渗液相对电导率增加，植物组织中丙二醛含量升高[4，5]。而可溶性蛋白和可溶性糖等渗透调节物质的含量可以调节植物细胞的膨压稳定[6]。因此，通过综合评定发芽率、相对活力指数、丙二醛含量、相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等指标的变化，得出黑麦草的耐盐机理，以及比较出饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的耐盐能力的大小，对新疆盐渍化土壤的改善具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为新疆常种植的2种多年生黑麦草品种，购置于乌鲁木齐市南昌路种子公司，饲用型选的是凤凰品种，草坪型选用的是夜影品种，两个品种都来自美国，生产于2016年。

1.2 实验方法

将供试种子用5%NaClO溶液消毒10min，用蒸馏水冲洗干净，擦干表面水分备用。将培养皿清洗干净，待晾干后按实验处理做好标注，加入定量的溶液，设6个NaCl浓度梯度，其浓度分别为0、100、200、300、400、500mmol/L，每处理设3个重复，从备用的供试种子中分别选取种粒饱满、大小均匀的种子分置于事先标注好的培养皿，每只培养皿放入100粒，加入适量的蒸馏水，置于25℃恒温培养箱中进行培养。每天给予8 h光照并喷洒适量蒸馏水以保证种子萌发期水分的正常供应。在培养第15 d时测定发芽率、相对电导率、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量等指标。另取一批种子用不同浓度的NaCl浸泡5 d后测定其活力指数。

1.3 测定指标及方法

将正常发芽的种子作为实验材料，先进行酶液的提取，然后根据具体的方法测定各指标。可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝G-250法[7]。可溶性糖含量的测定采用用蒽酮比色法[7]。丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸法[8]。相对电导率采用DDS-307型电导率仪测定[9]。发芽率（Gr）＝n/N×100%（n为发芽数，N为种子数）[9]。活力指数（Vi）＝S×∑Gt/Dt（S为幼苗生长势，即胚根平均鲜重）[9]。

1.4 数据处理

采用Excel2010和SPSS19.0等软件进行数据的处理与分析作图，图中的误差线表示标准误。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对黑麦草种子活力和发芽率的影响

随着盐浓度的增加，种子的发芽率和种子活力都受到不同程度的影响。图1表明，盐浓度为0～200mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的活力指数和发芽率受盐分胁迫影响较小，盐浓度为300～400mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的活力指数和发芽率明显受到了盐分胁迫的影响，盐浓度为400mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的活力指数比未胁迫种子分别降低了66.32%、45.26%，发芽率比未胁迫种子分别降低了66.46%、37.38%。盐浓度为500mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的活力指数比未胁迫种子分别降低了75.79%、72.63%，发芽率比未胁迫种子分别降低了82.71%、73.09%。表明随盐浓度的增加，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的活力指数和发芽率均呈降低趋势，而饲用型黑麦草凤凰品种受盐胁迫伤害小于草坪型黑麦草夜影品种。

图1 盐胁迫对黑麦草种子活力和发芽率的影响

2.2 盐胁迫对黑麦草种子相对电导率和丙二醛含量的影响

在盐分胁迫下，质膜相对透性增加，丙二醛含量增加，细胞内各种水溶性物质、电解质等大量浸入无离子的水中。图2表明，盐浓度为0～200mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的相对电导率和丙二醛含量受盐分胁迫影响较小，盐浓度为300～400mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的相对电导率和丙二醛含量明显受到了盐分胁迫的影响，盐浓度为400mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的相对电导率比未胁迫种子分别升高173.21%、101.44%，丙二醛含量比未胁迫种子分别升高106.31%、69.72%。盐浓度为500mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的相对电导率比未胁迫种子分别升高184.61%、143.05%，丙二醛含量比未胁迫种子分别升高138.80%、97.29%。表明，随盐胁迫的增加，黑麦草的细胞膜透性增大，丙二醛含量升高，但饲用型黑麦草凤凰品种受盐胁迫伤害小于草坪型黑麦草夜影品种。

图2 盐胁迫对黑麦草种子相对电导率和丙二醛含量的影响

2.3 盐胁迫对黑麦草种子可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的影响

可溶性糖和可溶性蛋白等渗透调节物的含量可以通过调节植物细胞的膨压稳定性、保护细胞结构的完整性和提高细胞持水能力来降低水分胁迫对自身的损伤。图3表明，盐浓度为0～200mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量受盐分胁迫影响较小；盐浓度为300～400mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量明显受到了盐分胁迫的伤害；盐浓度为400mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的可溶性糖含量与未胁迫种子相比分别升高了120.75%、164.76%，可溶性蛋白含量与未胁迫种子相比分别升高96.77%、112.50%。盐浓度为500mmol/L时，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量比其他浓度处理都有了大幅度的降低。

图3 盐胁迫对黑麦草种子可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的影响

3 讨论

通常，盐胁迫对中生植物种子的萌发具有抑制作用，耐盐性好的种质资源在较高浓度的盐溶液胁迫下发芽率较高[10]。本研究中，随盐浓度的增加，饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的种子活力和发芽率均呈下降趋势，且饲用型黑麦草的下降趋势小于草坪型黑麦草。说明饲用型黑麦草品种夜影在一定浓度盐胁迫下的发芽率和活力指数均高于草坪型黑麦草品种凤凰。

盐胁迫使萌发期的牧草种子细胞内发生一系列生理生化反应，代谢平衡被破坏，产生大量的过氧化反应，导致细胞膜透性增大，渗透调节物质积累等[11，12]。张改过[13]研究表明在盐胁迫下，黑麦草细胞中的游离脯氨酸含量、可溶性糖含量均呈上升趋势。李孔晨等[14]研究发现随着盐浓度的升高,黑麦草的发芽率、相对发芽势、相对含水量呈现出下降的趋势;相对电导率、脯氨酸含量与盐浓度成正比。质膜相对透性和丙二醛含量在一定程度上代表了细胞的完整性。本研究中盐胁迫严重影响了饲用型黑麦草和草坪型黑麦草种子的细胞膜透性，随盐浓度的增加饲用型黑麦草和草坪型黑麦草的相对电导率和丙二醛含量均呈逐渐升高的趋势，但饲用型黑麦草的升高趋势小于草坪型黑麦草。可溶性糖含量和可溶性蛋白含量随盐浓度的增加呈先升高后降低的趋势，且饲用型黑麦草的变化趋势小于草坪型黑麦草。说明在萌发期饲用型黑麦草耐盐能力强于草坪草黑麦草种子。

植物对盐胁迫的适应机理是多方面的，本研究中只对黑麦草萌发期的几个生理指标做了分析，且对过氧化物酶系统的指标没有做研究，导致试验结果缺少全面性。此外本文中选的黑麦草品种单一，对饲用型黑麦草和草坪型黑麦草抗性的得出的结论仅适用于本研究中的两个品种。在以后的研究中我们将会从氧化物酶系统和光合系统等方面进一步研究黑麦草对盐胁迫的抗性机理。

4 结论

通过对不同盐浓度处理下饲用型黑麦草品种夜影和草坪型黑麦草品种凤凰的发芽率、活力指数、丙二醛含量、相对电导率、可溶性糖、可溶性蛋白等指标的测定与分析，综合得出萌发期饲用型黑麦草品种夜影耐盐能力强于草坪型黑麦草品种凤凰耐盐能力。

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Effect of Salt Stress on the Germination of Two Lolium perenne L Species

XIN Hui-hui
（Xinjiang Grassland Station,Urumqi 830049,China)

To understand the salt resistance between the lawn type and forage type of Lolium perenne L, during the germination,nutrient solution culture method was adopted.Using NaCl(sodium chloride)to simulate salt stress,Record the change of the indicators of different types of germplasm resources under salt stress including the rate of germination,dynamic index,propylene dialdehyde content,relative conductivity，and soluble sugar content and soluble protein content.The results showed that with the increase of the salt concentration,the rate of germination and the vigor index were decreasing.The levels of propyl dialdehyde and relative conductivity are increasing,Solubility of soluble protein and soluble sugar was reduced in advance,And the trend of the change of the lawn type is smaller than forage type.The results showed that the forage type of night shadow salt resistance was better than the lawn type of phoenix.

Lolium perenne L；Forage type;The lawn type;Salt resistance

S816.32

A

1003－6377（2017）04－0039-05

牧草种质资源保护项目（2130135）资助

辛慧慧（1988-），女，研究生，畜牧师，现主要从事牧草种子检验及野生牧草种质资源保护工作。E-mail：327645156@qq.com

2017-05-08，

2017-05-10